Yenilenen beyin kök hücreleri gelecekteki MS tedavilerinin anahtarı olabilir
Bilim adamları, farelerde yaşlı beyin kök hücrelerini daha genç hale getirmenin bir yolunu buldular. Keşif, beyin ve sinir sistemini bozan yaşlanmaya bağlı hastalıklar için iyileştirilmiş tedavilere yol açabilir.
Araştırma, bir tür kök hücre veya olgunlaşmamış hücre olan oligodendrosit progenitör hücreleri (OPC'ler) ile ilgilidir. OPC'ler, beynin ve merkezi sinir sisteminin geri kalanının sağlıklı çalışması için gereklidir.
OPC'ler, sinir liflerini çevreleyen ve taşıdıkları elektrik sinyallerini koruyan miyelin kılıfını üreten hücreler olan oligodendrositlere olgunlaşır veya farklılaşır.
Miyelinin yok edilmesi, multipl sklerozun (MS) ayırt edici bir özelliğidir ve OPC'lerde yaşlanmaya bağlı değişiklikler sürece katkıda bulunur. Yaşlanma, sağlıklı bireylerde OPC işlevini de azaltabilir.
Birleşik Krallık'taki Cambridge Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yaşlanan beyindeki artan sertliğin OPC'lerin işlevini bozduğunu buldular.
OPC'leri yaşlı sıçanlardan genç sıçanların beyinlerine aktardıklarında, yaşlı OPC'ler genç OPC'ler gibi işlev görmeye başladı.
Kök hücre nişinin sertleştirilmesi
Ekip sonunda OPC'lerde işlev kaybının mikro çevrelerinde veya kök hücre "nişinde" meydana gelen bir şeyin sonucu olduğunu tespit etti.
Yazarları yakın tarihli bir Doğa kağıt, "OPC mikro ortamının yaşla birlikte sertleştiğini ve bu mekanik değişikliğin OPC'lerin yaşa bağlı işlev kaybına neden olmak için yeterli olduğunu."
Kök hücre nişinin, içinde bulunan OPC'lere gönderdiği “kimyasal ve mekanik sinyallerdeki” yaşlanmaya bağlı değişiklikleri yansıttığı görülmektedir.
Nakledilen yaşlı OPC'ler daha genç ve yumuşak bir ortamda olduklarını hissettiklerinde, daha güçlü, daha genç OPC'ler gibi davranmaya başladılar.
Ekip, neler olup bittiğini daha ayrıntılı olarak keşfetmek için OPC'ler ve "genç beyinlerin sertliğini taklit etmek için biyolojik ve sentetik iskeleler" ile bazı laboratuvar deneyleri yaptı.
"Moleküler ve işlevsel olarak yenilenmiş"
Araştırmacılar, OPC'leri yumuşak malzeme iskelelerinde yaşlandıklarında, daha genç OPC'ler gibi davranmaya başladıklarını gözlemlediler.
Eskimiş OPC'ler, daha yumuşak malzeme üzerinde olmanın bir sonucu olarak "moleküler ve işlevsel olarak gençleşti".
Tersine, genç OPC'leri daha sert malzemelerden oluşan iskelelere yerleştirmek, onların daha yaşlılar gibi davranmalarına neden oldu.
Eş-kıdemli çalışmanın yazarı Dr. Kevin J. Chalut, "Büyüdük," diyor, "sert materyal üzerinde genç, işleyen beyin kök hücreleri büyüdüğümüzde, hücrelerin işlevini yitirdiğini ve yenilenme yeteneklerini yitirdiğini görmek için. gerçek yaşlanmış hücreler gibi işlemeye başladı. "
Dr. Chalut, Cambridge Üniversitesi Fizik Bölümü ve Kök Hücre Enstitüsü'nde çalışmaktadır.
Bununla birlikte, daha ilginç bulgunun, eski OPC'lerin yumuşak malzemede büyüdüğünü ve "genç hücreler gibi işlev görmeye başladıklarını - başka bir deyişle gençleştiklerini" görmek olduğunu gözlemliyor.
“Bu, bu önemli kök hücre sisteminde yaşa bağlı işlev kaybını geçersiz kılmak için yeni bir yol öneriyor” diye ekliyor.
Piezo1 niş sertliğini gösterir
Daha fazla araştırma, Dr. Chalut ve meslektaşlarının, OPC'lerin yüzeyinde bulunan bir protein olan Piezo1 adlı bir "mekanik tepkisel iyon kanalına" odaklanmalarına neden oldu. Piezo1'in OPC'lere nişlerinin sert mi yoksa yumuşak mı olduğunu söylediğini buldular.
Araştırmacılar, Piezo1'den yoksun yaşlı OPC'lerin reaksiyonunu test ettiklerinde, kök hücrelerin daha sert iskele malzemesi üzerinde büyürken bile genç OPC'ler gibi davrandıklarını buldular.
Ayrıca, yaşlı sıçanların beyinlerindeki OPC'lerde Piezo1'in silinmesinin, kök hücrelerin yeniden genç gibi davranmasına neden olduğunu buldular. Hücreler normal yenilenme yeteneklerini sürdürdüler.
Birleşik Krallık'ta İngiltere ve Galler'de kayıtlı bir hayır kurumu olan MS Derneği, çalışmayı kısmen finanse etti. Araştırma direktörleri Dr. Susan Kohlhaas, bulguların MS tedavisi için “önemli çıkarımları” olduğunu söylüyor.
"MS acımasız, ağrılı ve sakat bırakıcıdır ve zaman içinde sakatlığın birikmesini yavaşlatan ve önleyebilen tedavilere umutsuzca ihtiyaç duyulmaktadır."
Dr. Susan Kohlhaa
